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专题 41 恒定电流
一、多选题
1．（2023·全国·统考高考真题）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4
之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U =
12
3.0V，U = 2.5V，U = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
23 34
A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间
D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间
2．（2022·福建·高考真题）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电
极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比
例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，
氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为 ，推进器产生的推力为 。已知氙离子的比
荷为 ；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，
则（ ）
A．氙离子的加速电压约为
B．氙离子的加速电压约为
C．氙离子向外喷射形成的电流约为
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为
3．（2020·江苏·统考高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，
开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）A．车灯的电流变小 B．路端电压变小
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大
4．（2020·浙江·统考高考真题）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼
由电动机带动。现有质量为 、额定功率为 的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过
到达 高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为 ，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆
对无人机的拉力，则（ ）
A．空气对无人机的作用力始终大于或等于
B．直流电源对无人机供电的额定电流为
C．无人机上升过程中消耗的平均功率为
D．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
5．（2018·海南·高考真题）如图，三个电阻R 、R 、R 的阻值均为R，电源的内阻r<R，c为滑动
1 2 3
变阻器的中点．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(
)
A．R 消耗的功率变小
2
B．R 消耗的功率变大
3
C．电源输出的功率变大
D．电源内阻消耗的功率变大6．（2016·上海·统考高考真题）如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流
表示数为I；在滑动变阻器R 的滑片P由a端滑到b端的过程中
1
A．U先变大后变小 B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小 D．U变化量与I变化量比值等于R
3
7．（2016·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图
中标出．闭合开关S，下列说法正确的有
A．路端电压为10 V
B．电源的总功率为10 W
C．a、b间电压的大小为5 V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
8．（2014·上海·统考高考真题）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向
下滑动，理想电压表 示数变化量的绝对值分别为 ，理想电流表 示数变化量的
绝对值 ，则
A．A的示数增大 B． 的示数增大
C． 与 的比值大于r D． 大于二、单选题
9．（2023·海南·统考高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合
开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
A．CE B． C． D．
10．（2015·福建·高考真题）如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框 ，固定
在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿
ab、cd以速度 匀速滑动，滑动过程PQ始终与 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad
处向bc滑动的过程中（ ）
A．PQ中电流先增大后减小
B．PQ两端电压先减小后增大
C．PQ上拉力的功率先减小后增大
D．线框消耗的电功率先减小后增大
11．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的 和 ，
其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，
压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于 时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的
电压小于 （ 、 为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）A．
B． 为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
12．（2022·江苏·高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为 ， ， ，
，电源电动势 ，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A． B． C． D．
13．（2022·浙江·统考高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以 的速度水平喷出，每秒喷出水
的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，
电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等
于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管
道中运动的机械能损失，则（ ）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10
14．（2021·江苏·高考真题）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨
膜电流，若将该细胞膜视为 的电容器，在 内细胞膜两侧的电势差从 变为 ，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A． B． C． D．
15．（2020·海南·统考高考真题）一车载加热器（额定电压为 ）发热部分的电路如图所示，a、b、c是
三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为 、 、 ，则（ ）
A． B．
C． D．
16．（2020·北京·统考高考真题）图甲表示某金属丝的电阻 随摄氏温度 变化的情况。把这段金属丝与电
池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到
了一个简易温度计。下列说法正确的是（ ）
A． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
17．（2020·浙江·统考高考真题）国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符
号来表示，正确的是（ ）
A． B． C． D．
18．（2020·全国·统考高考真题）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端
的电压U 。如果U 随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压U 随时间t变化的图像中，
C C R正确的是（ ）
A． B． C． D．
19．（2020·浙江·高考真题）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭
的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原
长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（ ）
A．通过的电流增大
B．两端的电压增大
C．阻值增大为原来的1.2倍
D．电功率增大为原来的1.44倍
20．（2017·浙江·高考真题）一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为
时，测得电阻为 ，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉
长至 （盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（ ）
A． B． C． D．
21．（2019·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为
理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
22．（2019·浙江·高考真题）电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R，两
1
端电压为U，流过的电流为I；电动机的内电阻为R，两端电压为U，流过的电流为I．则（ ）
1 1 2 2 2A． B． C． D．
23．（2019·浙江·高考真题）下列式子属于比值定义物理量的是
A． B． C． D．
24．（2015·安徽·高考真题）一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自
由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向
运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（ ）
A． B． C．ρnev D．
25．（2014·天津·高考真题）如图所示，电路中R 、R 均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器
1 2
C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列
某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R 的阻值 B．增大R 的阻值
1 ２
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
26．（2018·江苏泰州·统考一模）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R 的滑动
0
端向下滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
27．（2017·浙江·高考真题）如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器
人的锂电池容量为20A·h，则机器人（ ）
A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2h
C．电池充满电后总电量为 D．以额定电流工作时每秒消耗能量为20J
28．（2018·浙江·高考真题）杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为
400W，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为（ ）
A． B．
C． D．
29．（2018·浙江·高考真题）小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一
天消耗的电能约为（ ）
电 器 消耗功率/W 工作时间/h
电茶
2000 1
壶
空 调 1200 3
电视
100 2
机
节能
16 4
灯
路由
9 24
器
A．6.1×103W B．6.1×103J C．2.2×104W D．2.2×107J30．（2017·上海·统考高考真题）将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如
图所示．其中阻值最接近的两个电阻是 ( )
A．a和b B．b和d C．a和c D．c和d
31．（2016·全国·高考真题）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池 内阻可忽略 连接成如图所示电路
开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为 ，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为
与 的比值为
A． B． C． D．
32．（2015·上海·统考高考真题）监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作，
电键S断开时，系统仅晚上工作．在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，
则电路中
A．C是“与门”，A是光敏电阻
B．C是“与门”，B是光敏电阻
C．C是“或门”，A是光敏电阻
D．C是“或门”，B是光敏电阻
33．（2015·上海·统考高考真题）重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束，其电流强度为 ，则在1s内发射的重离子个数为（ ）
A． B． C． D．
34．（2015·北京·高考真题）如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小
格表示0.02A；R 的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R 的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的
1 2
表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（ ）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
35．（2014·上海·统考高考真题）将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和定值电阻Ⅱ串联，接在不计内
阻的稳压电源两端．开始时，Ⅰ和Ⅱ阻值相等，加热或冷却热敏电阻，则Ⅰ的电功率在
A．加热时变大，冷却时变小
B．加热时变小，冷却时变大
C．加热或冷却时都变小
D．加热或冷却时都变大
36．（2016·上海·统考高考真题）电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（
）
A．电动势是一种非静电力
B．电动势越大，表明电源储存的电能越多
C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
37．（2015·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C．电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
三、解答题
38．（2023·浙江·统考高考真题）某兴趣小组设计了一种火箭落停装置，简化原理如图所示，它由两根竖
直导轨、承载火箭装置（简化为与火箭绝缘的导电杆MN）和装置A组成，并形成闭合回路。装置A能自
动调节其输出电压确保回路电流I恒定，方向如图所示。导轨长度远大于导轨间距，不论导电杆运动到什
么位置，电流I在导电杆以上空间产生的磁场近似为零，在导电杆所在处产生的磁场近似为匀强磁场，大
小 （其中k为常量），方向垂直导轨平面向里；在导电杆以下的两导轨间产生的磁场近似为匀强磁
场，大小 ，方向与B 相同。火箭无动力下降到导轨顶端时与导电杆粘接，以速度v 进入导轨，到
1 0
达绝缘停靠平台时速度恰好为零，完成火箭落停。已知火箭与导电杆的总质量为M，导轨间距 ，
导电杆电阻为R。导电杆与导轨保持良好接触滑行，不计空气阻力和摩擦力，不计导轨电阻和装置A的内
阻。在火箭落停过程中，
（1）求导电杆所受安培力的大小F和运动的距离L；
（2）求回路感应电动势E与运动时间t的关系；
（3）求装置A输出电压U与运动时间t的关系和输出的能量W；
（4）若R的阻值视为0，装置A用于回收能量，给出装置A可回收能量的来源和大小。
39．（2022·天津·高考真题）直流电磁泵是利用安培力推动导电液体运动的一种设备，可用图1所示的模型讨论其原理，图2为图1的正视图。将两块相同的矩形导电平板竖直正对固定在长方体绝缘容器中，平
板与容器等宽，两板间距为 ，容器中装有导电液体，平板底端与容器底部留有高度可忽略的空隙，导电
液体仅能从空隙进入两板间。初始时两板间接有直流电源，电源极性如图所示。若想实现两板间液面上升，
可在两板间加垂直于 面的匀强磁场，磁感应强度的大小为 ，两板间液面上升时两板外的液面高度变
化可忽略不计。已知导电液体的密度为 、电阻率为 ，重力加速度为 。
（1）试判断所加磁场的方向；
（2）求两板间液面稳定在初始液面高度2倍时的电压 ；
（3）假定平板与容器足够高，求电压 满足什么条件时两板间液面能够持续上升。
40．（2018·北京·高考真题）如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电．改变变
阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化．
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I
图像与两坐标轴交点的物理意义．
（2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功
率；
b．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件．
（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降
落之和．
41．（2015·北京·高考真题）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B
板运动，忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的
电子数为N，电子逸出时的最大动能为 ，元电荷为e。
（1）求A板和B板之间的最大电势差 ，以及将a，b短接时回路中的电流 。
（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。
（3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U，外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间
内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为 ，请推导证明： 。（注
意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）
四、填空题
42．（2013·上海·统考高考真题）如图，电路中三个电阻R、R 和R 的阻值分别为R、2R和4R．当电键S
l 2 3 1
断开、S 闭合时，电源输出功率为P；当S 闭合、S 断开时，电源输出功率也为P．则电源电动势为
2 0 1 2 0
_________；当S、S 都断开时，电源的总功率为 _______．
1 2
